虚实联网 延伸你的感官
2020-08-03

     虛實聯網 延伸你的感官

当你口渴、举步维艰地走在偌大的机场时,手中的保温瓶却又空空如也。此刻,你用手机对準保温瓶,手机萤幕就会显示机场的透视立体图,此图中标示着你与各处饮水机的位置。只要在手机上选定欲前往的目标,手机就会显示箭头指引你走向饮水机。这并不是科幻小说的情节,而是我们即将身处的「物联网」(internet of things)未来。


重点提要

网际网路改变了我们联繫世界的各种方式;下一步,整个世界的物品都将与网路连结,形成物联网世界。目前展览中的虚拟实境与扩增实境,即是物联网与感测科技的结合,丰富了我们的视觉感受,在未来更可能协助我们处理生活大小事。我们现今依赖着科技产品相伴每一天,却也减弱了某些能力,例如记忆力。

上述创新概念的发想者是当时就读美国麻省理工学院(MIT)媒体实验室的米斯崔(Pranav Mistry),他长期研究人机互动介面。数年前,他製作了一张虚拟机场地图,当你把物品放在萤幕中的地图上,萤幕就会显示物品的相关资讯。例如,你放上机票会标示登机门位置。2009年,他研发了一项名为第六感(SixthSense)的人机互动装置,这项装置主要有三个部件:定位指套、投影机与摄影机。戴上这项装置,当你看着报纸时,摄影机会撷取报纸资讯,例如美国总统欧巴马昨日发表就职宣言,投影机就能自动播放这段就职宣言影片,定位指套则可快转或停止影片等。

如果米斯崔的发明真的实现,我们未来的生活也将因此而改变。想像你的手机换成了某种科技眼镜(例如Google眼镜),你就可以像〈物联网上身 你我都有超能力〉跨页图中的人一样,知道屋内所有物品的「状态」,彷彿拥有了超能力。你可以轻易得知电脑是否开机,室温多少℃;当你坐在室内时,就能看到停在室外的爱车是否锁好,不必老是「左顾右盼」注意车子是否被拖吊,或是偷走。

万物相连

生活中的万物与网际网路相连,资讯即可互相传输,再透过人机互动介面,我们真的可能拥有操控远端物品的能力,即使物品远在天边也能近在我们眼前。这些场景不难想像,今日我们的生活早已与网路密不可分,举凡工作联络事宜、上网购物,甚至使用社群软体交流情感,不时查看脸书、LINE一下朋友,一天没有网路,就觉得日子枯燥无味、坐立难安。如果进一步让物品感测器透过网路互相「交流」、运作,就构成物联网的基本概念。

2013年,网路设备巨擘思科(Cisco)更宣告万物联网(internet of everything)时代即将到来,预计在2020年,人、物品、资料、程序都能经由网路相互联繫。为了落实物联网这个梦想,许多技术已经在实验室中不断测试、研发(例如遍存计算)。而且有些技术早已悄悄在不少展览的互动体验区中默默深耕(参见〈扩增视野〉、〈跳出新感受〉),透过虚拟影像或各种感官刺激,参观者彷彿置身奇幻世界或穿越时空游历古代。

虚实之间

在这些展览的互动区中,我们经常会见到「虚拟实境」(virtual reality)与「扩增实境」(augmented reality)这两项技术。它们在人机互动介面中都属于直接操作介面衍生出的应用,而遍存计算也是。

虚拟实境是利用电脑绘图製作出一个三维空间的虚拟世界,把人们在某个环境中会看见的物品,一一绘製出来,宛如现实世界。目的是让使用者有视觉、听觉、触觉等的感官刺激,就像身历其境。举例来说,飞行员在正式驾驶飞机前,透过模拟驾驶舱与方向盘,进行虚拟飞行训练(这些设备都所费不赀,一般人花上千元买的飞行电玩游戏是无法做到的)。但建构虚拟世界的材料不见得是现实世界的物品,也可能是纯属虚构的产物,电玩游戏就是一例。

在电玩游戏中,使用者进入设计者虚构出来的世界里,与其他使用者一同历险,感受虚拟世界的情感传递,与现实世界的交流差可比拟。透过力回馈摇桿(不少摇桿使用螺旋齿轮传动装置)或Wii遥控器(内有陀螺仪与加速度计),能够把虚拟世界的震撼传回现实世界,或把现实世界的动作远端传入虚拟世界,可说是与虚拟实境互动最简单的方式。

由于电玩游戏的强大魔力,许多数位学习教育业者看到了这项优势,纷纷投入研发,像是「当个创世神」。虚拟实境凸显了某个期望强化的概念,让使用者感受到沉浸式体验,成为提升学习的利器。今年3月,脸书为了强化虚拟实境的连结,耗资20亿美元收购研发头戴式虚拟实境装置的Oculus公司。(说不定,未来我们都不再是「低头族」,而是使用头戴式装置在脸书上对话。)此外,在有些心理治疗上,也应用了虚拟实境,像是让惧高症患者藉由电脑萤幕体验高度落差,这些都是现实世界无法达成之处。

而扩增实境指的是,把虚拟资讯添加到使用者感官知觉的装置上,就像上述在机场中寻找饮水机的例子。目前的扩增实境主要利用影像辨识与电脑绘图两项技术,以摄影(相机)镜头读取预先设定判读的图像,例如标誌(maker)、脸部、动态与骨架等,经影像软体辨识后,便能呼叫出对应的虚拟资讯。例如,当你在展览的互动体验区中,与大萤幕上的虚拟人物互传足球,摄影镜头拍下你踢足球时腿部扫过空间的动态,或你骨架摆动的方式(而不是你的脚),来计算你是否踢到球,使球继续在你与虚拟人物之间滚动;当你使用手机在特定区域读取LINE人物的图像(例如詹姆士),你就能在手机萤幕上看见詹姆士已经摆好姿势,等着你一起合影留念。其实扩增实境并非专指视觉,让使用者感受到宛如现实世界的听觉、触觉回馈,也属于其中。

扩增实境的妙处在于可以和展览品拍照,却不破坏展览品,虽然无法实际触碰,乐趣却也不减,而且更能让不少静态欣赏的展览品增添动态互动的乐趣。例如,当你看到吐舌头的爱因斯坦照片时,爱因斯坦的动画便会向你解释:他在72岁寿宴上,由于当天已经为拍照者做出多次微笑的表情,这一次才「调皮地」吐了舌头。

简单地说,虚拟实境企图以虚拟资讯取代现实世界,而扩增实境则是在现实世界中添加虚拟资讯。当这些技术发展得更为便利后,自然就会成为物联网的一环。虽然网路是物联网的重要桥樑,不过其中的核心还是人。不论是DoppelLab浏览器、虚拟实境或扩增实境,都是为了能够达到「人如何与机器直接沟通,机器如何传达资讯给人」。因此当你去看展览时,扩增实境增添你对展览品的认知与趣味,虚拟实境则让你体验「回到过去」或「极速快感」等超脱现实世界的感受。

幸或不幸?

科技产品总是悄悄步入我们的世界,突然间又让我们对这个世界大为改观。物联网的设计概念很美、很棒,举例来说,当你今天出门后,不记得是否锁门、关灯,就可开启手机检查家中状态,然后远端锁门、关灯等;甚至当你开车离开家门后,家中的门与电源就能自动上锁、关闭。

如同Google进入你的生活后,你大可不必记住许多知识、也不需要购买《大英百科全书》,上网Google即可找到所需的资讯。在智慧型手机出现后,你既不必写下工作、生活中的大小事,也不需要背下许多路名与位置,开启手机一切都可以「滑」出来。

日后,我们的记忆力更可能会下降到很可悲的地步。我们出门总是忘记关灯、锁门(甚至连手机也忘了带);想说出某人的名字,却说不出口(不时还张冠李戴);总觉得今天有什幺事情没做,却老是想不起来……。

不过每项科技都有不够完善之处,改变我们生活的方式也各不相同,而我们也都会找到应对的办法。但愿有一天,不会发生以下的状况:在公园里,有人走向你说:「嗨!你好。」你却需要扩增实境软体来认出朋友,(手机显示:脸部辨识后,此人是王大明。)你赶紧说:「嗨!老王。」


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